تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : كيوان آقائي جويني

دانشكده : علوم

استاد راهنما : دکتر علي اکبر احسانپور

تاريخ دفاع : 24/6/87

رشته و گرايش : زيست شناسي-فيزيولوژي گياهي

استاد مشاور : دکتر غلامرضا بلالي- دكتر اکبر مستاجران

بررسي فيزيولوژيك و مولكولي تحمل شوري در گياه سيب زميني در شرايط اين ويترو

چكيده

شوري يكي از جدي ترين تهديدها براي رشد و توليد محصول در گياهان است. سيب زميني يك گياه زراعي مهم است كه حساسيت متوسطي به شوري دارد و توليدش تحت تاثير منفي تنش شوري قرار دارد. به منظور تحقيق در مورد مكانيسم هاي مقاومت به شوري در سيب زميني پارامترهاي رشد و تنوع ژنتيكي در ده رقم سيب زميني و خصوصيات بيوشيميايي، فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدانت و بررسي هاي پروتئوميكس در دو رقم مقاوم و حساس به شوري سيب زميني در شرايط در شيشه مورد مطالعه قرار گرفت. ارقام سيب زميني در محيط هاي كشت MS حاوي غلظت هاي 0، 30، 60، 90 و 120 ميلي مولار نمك طعام به مدت 28 روز كشت داده شدند. جهت انتخاب ارقام مقاوم و حساس به شوري پارامترهاي فيزيولوژيكي از قبيل: طول ساقه و ريشه، وزن تر و خشك كل، سطح برگ و ميزان كلروفيل نسبي پس از اعمال تيمار نمك اندازه گيري شدند. مقايسه ميزان كاهش اين صفات در ارقام سيب زميني با استفاده از ANOVA نشان داد كه ارقام Kennebec و به ترتيب مقاوم ترين و حساس ترين رقم به تنش شوري هستند. رسم دندروگرام بر اساس وزن خشك كل تحت تنش شوري، ارقام سيب زميني را در سه گروه قرار داد: گروه نسبتا مقاوم به شوري گروه نسبتا حساس و گروه حساس. بررسي الگوي RAPD با استفاده از پرايمرهاي ده واحدي نشان دهنده وجود پلي مورفيسم بر اساس الگوي نوار بندي DNA با پرايمر FPK2-19 بود. الگوي نوار بندي RAPD نشان داد كه پلي مورفيسم آشكاري بين ارقام سيب زميني مورد مطالعه وجود دارد. تفاوت درحساسيت به شوري در برخي از ارقام ناشي از تنوع ژنتيكي در آنها بود در حاليكه برخي ديگر از ارقام سازش اپي ژنتيكي به شوري نشان دادند. جهت مطالعه مكانيسم هاي تحمل شوري در سيب زميني ميزان پرولين، قندهاي محلول، پروتئين هاي محلول، فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدان و بررسي هاي پروتئوميكس در ارقام مقاوم و حساس انجام گرفت. فعاليت آسكوربات پراكسيداز، كاتالاز و گلوتاتيون ردوكتاز در بخش هوايي Kennebec با تنش شوري افزايش يافت در حاليكه فعاليت اين آنزيم ها در بخش هوايي رقم Concord كاهش يافت. مقدار پرولين آزاد و قند هاي محلول در بخش هوايي Kennebec با تنش نمك افزايش نشان داد ولي در رقم Concord بدون تغيير باقي ماند. جهت بررسي هاي پروتئوميكس، پروتئين ها از بخش هوايي و ريشه هر دو رقم مقاوم و حساس تيمار داده شده با غلظت 0 و 90 ميلي مولار نمك استخراج شد و سپس با استفاده از الكتروفورز ژل پلي اكريلاميد دو بعدي جدا گرديدند. ميزان بيان 47 پروتئين تحت تنش شوري در مقايسه با شاهد در بخش هوايي هر دو رقم تغيير معني داري نشان داد. بطور كلي تنش شوري موجب كاهش شديد رشد در ارقام مختلف سيب زميني شد اما توليد پرولين و قند هاي محلول به عنوان مواد محافظت كننده اسمزي و نيز افزايش فعاليت آنزيم هاي آنتي اكسيدانت جهت جلوگيري از تجمع گونه هاي فعال اكسيژن ناشي از تنش شوري به همراه افزايش بيان پروتئين هاي شبه اسموتين، شوك حرارتي، كالرتيكولين و 3 پروتئين جديد القاء شده با تنش شوري در اين مطالعه مي توانند موجب افزايش مقاومت به شوري در ارقام سيب زميني شوند.

كلمات كليدي: سيب زميني، شوري، پرولين، فند هاي محلول، آنزيم هاي آنتي اكسيدان، پروتئوميكس